本發(fā)明涉及一種測量裝置。更具體地,本發(fā)明涉及一種被構(gòu)造成通過使用表面等離子共振和光波導來測量被檢查物的量的測量裝置。
背景技術:
已知一種測量裝置,其被構(gòu)造成通過利用表面等離子共振(surfaceplasmonresonance:spr)現(xiàn)象來測量被檢查物的量。這樣的測量裝置能夠用于例如樣本濃度的測量和免疫反應的檢測的各種化學分析和生化分析。舉出過敏原的檢測和/或過敏原的量的定量作為那些化學分析和生化分析的應用的示例。特別地,在諸如幼兒哮喘和異位性皮膚炎等過敏性疾病中的主要過敏原被認為源自室內(nèi)灰塵(房屋灰塵)所含的螨蟲。因此,對環(huán)境中的螨蟲過敏原的量進行定量對于此類過敏患者是極為重要的。
作為構(gòu)造成通過利用spr現(xiàn)象來測量螨蟲過敏原的量的裝置,提出了使用棱鏡型spr的螨蟲過敏原測量裝置,該裝置用于測量共振角(專利文獻1)。然而,在專利文獻1中公開的測量裝置中,必須測量極微小的共振角變化(0.0072°到0.0000288°),結(jié)果,需要大型且精密的驅(qū)動裝置。因此,在安裝在具有精確控制的測量環(huán)境的研究設施中的前提下使用專利文獻1中公開的測量裝置。換言之,專利文獻1中公開的測量裝置不適于在如一般房屋的普通環(huán)境(例如充滿灰塵的高溫潮濕的狀態(tài))中簡單地測量螨蟲過敏原的量,且不認為是便攜的。此外,在專利文獻1公開的測量裝置中,為了設置樣本盒(傳感器芯片),需要在棱鏡與樣本盒之間涂布匹配油(matchingoil),所以操作非常復雜。另外,從房屋灰塵提取的過敏原的量是極小的,且過敏原的水溶液的量也小。因此,在使用僅一次反射的棱鏡型測量裝置中,靈敏度容易不足,所以抗過敏原抗體的固定量、光源和光接收元件需要高精度。
已經(jīng)說明了作為利用spr現(xiàn)象的測量裝置的典型示例的針對螨蟲過敏原的量的測量裝置。但是,上述課題不局限于螨蟲過敏原的量的定量,是利用spr現(xiàn)象測量和/或定量被檢查物的量的測量裝置共同的課題。
現(xiàn)有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2002-148180號公報
技術實現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的問題
為解決上述問題而做出了本發(fā)明,本發(fā)明的目的是提供一種緊湊、便攜、操作簡便且能夠以高靈敏度和高精度來定量被檢查物的量的測量裝置。
用于解決問題的方案
根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的測量裝置包括spr傳感器元件、光源和光接收元件。所述spr傳感器元件包括多個光波導,所述多個光波導中的至少一個光波導與固定有用于被檢查物的識別物質(zhì)的金屬層一起形成檢測單元,所述多個光波導中的至少另一個光波導與不含所述識別物質(zhì)的金屬層一起形成參照單元。
在一個實施方式中,測量裝置還包括越過所述多個光波導延伸的展開單元。在一個實施方式中,所述展開單元包括多孔性材料。
在一個實施方式中,所述檢測單元具有下包層、芯層和金屬層,并且所述金屬層上固定有所述識別物質(zhì),其中,所述芯層形成為所述芯層的至少一部分與所述下包層鄰接,所述金屬層構(gòu)造成覆蓋所述芯層。
在一個實施方式中,所述spr傳感器元件以可拆裝的方式安裝。
在一個實施方式中,所述識別物質(zhì)包括抗過敏原抗體,并且所述測量裝置被構(gòu)造成通過利用所述抗過敏原抗體的抗原抗體反應來測量過敏原的量。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明的實施方式,在利用spr現(xiàn)象的測量裝置中,spr傳感器元件包括多個光波導。光波導中的至少一個光波導用作為固定有用于被檢查物的識別物質(zhì)的檢測單元,多個光波導中的至少另一個光波導用作為無識別物質(zhì)的參照單元。這樣,能夠?qū)崿F(xiàn)緊湊、便攜、操作簡便且能夠以高靈敏度和高精度來定量被檢查物的量的測量裝置。不具有專業(yè)知識者(例如家庭主婦)可以在家庭環(huán)境中容易地使用根據(jù)本發(fā)明的實施方式的測量裝置。
附圖說明
圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的測量裝置的示意性立體圖。
圖2是從上方看的圖1的測量裝置的主體部分的示意性立體圖。
圖3是示出了本發(fā)明的一個實施方式中使用的spr傳感器元件的示意性立體圖。
圖4是圖3的spr傳感器元件的示意性平面圖。
圖5是圖3的spr傳感器元件的示意性分解立體圖。
圖6是沿著圖3的spr傳感器元件的上板的線a1-a1截取的示意性截面圖。
圖7是沿著圖3的spr傳感器元件的下板的線a2-a2截取的示意性截面圖。
圖8是示出了在使用根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的測量裝置時所使用的樣本液體制備/滴下構(gòu)件的各示意圖。
圖9是示出了實施例1的測量裝置中的樣本液體滴下前的透過率的圖表。
圖10是示出了實施例1的測量裝置中的樣本液體滴下后檢測單元和參照單元之間的透過率變化比較的圖表。
圖11是示出了實施例1的測量裝置中的樣本液體滴下后檢測單元和參照單元之間的透過率變化之差的圖表。
圖12是實施例2的測量裝置中的樣本液體滴下后檢測單元和參照單元之間的透過率變化比較的圖表。
圖13是示出了實施例2的測量裝置中的樣本液體滴下后檢測單元和參照單元之間的透過率變化之差的圖表。
圖14是示出了比較例1的測量裝置中的樣本液體滴下后檢測單元的透過率變化的圖表。
具體實施方式
a.測量裝置
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的測量裝置的示意性立體圖。圖2是從上方看的圖1的測量裝置的示意性立體圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的測量裝置中使用的spr傳感器元件的示例的示意性立體圖。圖4是從上方看的圖3的spr傳感器元件的示意性平面圖。圖5是圖3的spr傳感器元件的示意性分解立體圖。圖6是沿著圖3的spr傳感器元件的上板的線a1-a1截取的示意性截面圖。圖7是沿著圖3的spr傳感器元件的下板的線a2-a2截取的示意性截面圖。為了易于觀察,在圖中模式化地示出了各組成構(gòu)件,并且圖中的各組成構(gòu)件的尺寸和/或比例與實際尺寸和/或比例不同。
測量裝置200包括spr傳感器元件100、光源220和光接收元件(光測量器)230。spr傳感器元件100典型地以可拆裝的方式安裝于待組裝至測量裝置200的元件安裝部210。沿與平面圖中光波導的波導方向(芯層12延伸的方向)垂直的方向?qū)pr傳感器元件100典型地插入元件安裝部210。在一個實施方式中,在元件安裝部210中,當spr傳感器元件100安裝在元件安裝部210的預定位置時,將光源220、光源側(cè)光纖240a、spr傳感器元件100的光波導(實質(zhì)上是芯層12)、光接收元件側(cè)光纖240b以及光接收元件230配置成位于一條軸線上或位于平行于該軸線的軸線上。更具體地,在測量裝置200中,如在一個實施方式的圖示示例中,光源220、光源側(cè)光纖240a、spr傳感器元件100的光波導(實質(zhì)上是芯層12)配置成在光源側(cè)同軸地定位,并且spr傳感器元件100的兩個分支光波導(實質(zhì)上是芯層12)和兩個光接收元件230分別設置成在光接收元件側(cè)同軸地定位。利用這樣的構(gòu)造,能夠使光波導中的光的衰減量最小化,因而能夠獲得足夠的用于spr的測量的光量。因此,能夠以高靈敏度和高精度來測量被檢查物(例如過敏原)的量。
可以采用任意適當?shù)墓庠醋鳛楣庠?20。光源的具體示例包括白光源、單色光光源和發(fā)光二極管。優(yōu)選發(fā)光二極管。通過使用發(fā)光二極管作為光源能夠?qū)崿F(xiàn)長壽命、低成本和免維護。光接收元件(光測量器)230與任意適當?shù)倪\算處理裝置連接使得能夠?qū)?shù)據(jù)進行積存、顯示和處理。可以采用任意適當?shù)墓饨邮赵鳛楣饨邮赵?30。優(yōu)選光電二極管。通過使用光電二極管作為光接收元件能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)異的光接收靈敏度從而擴大測量范圍。
光源220通過光源側(cè)光連接件221a連接至光源側(cè)光纖240a。光源側(cè)光纖240a通過光源側(cè)纖維塊222a連接至spr傳感器元件100的芯層12的光入射口12a。光接收元件側(cè)光纖240b通過光接收元件側(cè)纖維塊222b連接至芯層12的光出射口12b。光接收元件側(cè)光纖240b通過光接收元件側(cè)光連接件221b連接至光接收元件230。利用光源側(cè)光纖固定裝置223a固定光源側(cè)光纖240a,并利用光接收元件側(cè)光纖固定裝置223b固定光接收元件側(cè)光纖240b。
spr傳感器元件100包括光波導并被構(gòu)造成通過以下方式檢測樣本狀態(tài)和/或其變化:使導入光波導的光中的具有特定波長的光在金屬層中產(chǎn)生表面等離子共振并使光的強度衰減。在本發(fā)明的實施方式中,spr傳感器元件100包括多個(在圖示的示例中為兩個)光波導(實質(zhì)上即芯層12、12)。多個光波導中的至少一個光波導與固定有用于被檢查物的識別物質(zhì)的金屬層一起形成檢測單元13a,多個光波導中的至少另一個光波導與不含識別物質(zhì)的金屬層一起形成參照單元13b。利用該構(gòu)造,能夠基于參照單元13b的光強度的變化來確定光源噪聲和環(huán)境噪聲等。因此,能夠通過利用參照單元13b的光強度的變化校正檢測單元13a的光強度的變化來更精確地測量(定量)被檢查物的量。例如通過預先制作表示參照單元13b的光強度和檢測單元13a的光強度的差與被檢查物的量之間的相對關系的基準線,可以測量已排除了光源噪聲和環(huán)境噪聲等的被檢查物的精確的量。本說明書中的識別物質(zhì)是指對于被檢查物顯示出特異反應、鍵合、吸附或響應等的物質(zhì)。在后述的b項中說明spr傳感器元件的詳細構(gòu)造。
通過采用上述構(gòu)造實現(xiàn)測量裝置200的小型化。具體地,發(fā)光二極管和光電二極管可以作為單體元件使用,且光量和檢測精度也可以保持足夠的等級。此外,通過上述的同軸配置,能夠良好地確保通過光波導傳播的光量。因此,小型化以及高靈敏度和高精度的測量都能被滿足。結(jié)果,測量裝置(實質(zhì)上是測量裝置主體:其中未安裝spr傳感器元件)可以安裝在家庭環(huán)境中并且在一個實施方式中是可攜帶的。測量裝置主體可以具有例如約50mm至約300mm的縱向尺寸、例如約50mm至250mm的橫向尺寸以及例如約20mm至約80mm的高度。
只要利用spr現(xiàn)象,測量裝置200就能測量(定量)任意適當?shù)谋粰z查物的量。舉出過敏原(識別物質(zhì):與過敏原產(chǎn)生抗原抗體反應的抗過敏原抗體)作為被檢查物的具體示例。在一個實施方式中,使用測量裝置200定量過敏原。在這種情況下,將抗過敏原抗體固定(典型地,承載)于spr傳感器元件100的檢測單元13a。舉出螨蟲過敏原作為過敏原的典型示例。當使用測量裝置200定量螨蟲過敏原時,可以將抗螨蟲過敏原抗體承載于檢測單元13a。
b.spr傳感器元件
b-1.spr傳感器元件的整體構(gòu)造
spr傳感器元件100包括光波導主體10和樣本配置部20(以下,光波導主體10和樣本配置部20有時統(tǒng)稱為“元件主體110”)。為了實用目的,spr傳感器元件100還包括被構(gòu)造成保持和固定元件主體110的保持件120。
通過采用光波導,在保持被檢查物(例如過敏原)的量的高靈敏度和高精度的定量的同時,spr傳感器元件100實現(xiàn)了可攜帶的小型化。以下給出具體的說明。在現(xiàn)有技術的spr傳感器中,在使光入射檢測部位時,必須使光以合適的角度入射檢測部位。因此,對準機構(gòu)單元變得復雜(例如,帶有馬達等的入射光自動角度控制)而需要空間,結(jié)果spr傳感器不可避免地大型化。另一方面,在光波導的情況中,通過適當?shù)卦O計形成光波導的芯層和包層之間的折射率之差,即使不考慮入射角度,傳播的光也會自然地收斂至期待的角度范圍內(nèi)。此外,如本發(fā)明的實施方式中,即使在光入射兩個以上的諸如檢測單元和參照單元等的部位時,只需光波導(實質(zhì)上為芯層)分支即可,光可以僅入射一個地方。因而能夠避免大型化。因此,spr傳感器元件100可以具有例如約30mm至約100mm的縱向尺寸、例如約15mm至約50mm的橫向尺寸以及例如約0.5mm至約10mm的厚度。結(jié)果,不具有專業(yè)知識者(例如家庭主婦)也可以在家庭環(huán)境中容易地(也就是不需要技巧)使用spr傳感器元件100。
b-2.光波導主體
b-2-1.光波導主體的整體構(gòu)造
光波導主體10包括下包層11、形成為至少一部分與下包層11鄰接的芯層12、構(gòu)造成覆蓋下包層的一部分和芯層的一部分的金屬層13、以及設置于下包層的底面?zhèn)鹊幕?4。在圖示的示例中,芯層12以上表面從下包層11露出的方式埋設于下包層11。導入芯層12的光中的具有特定波長的光在金屬層13中產(chǎn)生表面等離子共振?;诮饘賹由系臉颖?包括被檢查物的樣本)和樣本狀態(tài)的變化所導致的光強度的衰減,能夠檢測到金屬層表面上的樣本狀態(tài)和/或其變化。
如上所述,根據(jù)本發(fā)明的實施方式,spr傳感器元件100包括多個光波導。具體地,多個芯層12、12……形成為被下包層11包圍以提供多個光波導,并且光通過各光波導的芯層部傳播。在圖示的示例中,兩個分支芯層12和12形成為埋設于下包層11中以提供兩個光波導。光波導中的一個與金屬層13一起形成檢測單元13a,其中金屬層13形成為覆蓋芯層12的一部分并固定有用于被檢查物的識別物質(zhì);光波導中的另一個與金屬層13一起形成參照單元13b,其中金屬層13形成為覆蓋芯層12的一部分并且未固定有識別材料。如上所述,識別物質(zhì)是指對于被檢查物顯示出特異反應、鍵合、吸附或響應等的物質(zhì)。當被檢查物是例如過敏原時,識別物質(zhì)是與過敏原產(chǎn)生抗原抗體反應的抗過敏原抗體。當檢測單元13a中的被檢查物是過敏原時,測量樣本中的過敏原與固定于金屬層的抗過敏原抗體接觸以產(chǎn)生抗原抗體反應,并且基于由抗原抗體反應導致的光強度變化(典型地是衰減)能夠定量樣本中的過敏原的量。同時,在如上所述的參照單元13a中,能夠基于光強度的變化確定光源噪聲和環(huán)境噪聲等。因此,通過利用參照單元13b的光強度變化校正檢測單元13a的光強度變化,能夠更精確地定量過敏原的量。例如通過預先制作表示參照單元13b中的光強度和檢測單元13a中的光強度的差與過敏原的量之間的相對關系的基準線,可以測量已排除了光源噪聲和環(huán)境噪聲等的過敏原的精確的量。在圖示的示例中,示出了芯層分支為兩層的實施方式。但是,例如大致彼此平行延伸的多個芯層可以并排設置,或者可以將并排設置的分支芯層和芯層組合。
在圖示的示例中,說明了設置有兩個光波導(實質(zhì)上是芯層)的實施方式。然而,可以設置三個以上(例如3個到8個,優(yōu)選3個到6個,更優(yōu)選3個到5個)的光波導。在這種情況下,可以使用多個檢測單元和/或多個參照單元。例如,當設置有五個光波導時,可以使用四個檢測單元和一個參照單元、三個檢測單元和兩個參照單元、兩個檢測單元和三個參照單元或一個檢測單元和四個參照單元。例如,使用四個檢測單元和一個參照單元時,待固定于檢測單元的識別物質(zhì)可以在全部四個檢測單元中相同,也可以在三個檢測單元中相同,或在兩個檢測單元中相同,或者也可以在全部四個檢測單元中彼此不同。例如,當設置五個光波導以測量(定量)螨蟲過敏原的量時,通過設置一個光波導作為參照單元并將針對derfi、derfii、derpi和derpii的抗體固定于四個光波導(檢測單元),能夠全部精確地定量derfi、derfii、derpi和derpii的量。結(jié)果,能夠確定各屋灰塵中的螨蟲過敏原的量和致敏的閾值和/或誘發(fā)哮喘發(fā)作的閾值之間的關系。
必要時,可以在下包層11和芯層12各自的上表面設置保護層(未示出)。保護層典型地設置為覆蓋下包層11和芯層12的整個上表面。
在一個實施方式中,如圖示的示例,設置延伸過多個光波導(更具體地,檢測單元和參照單元)的展開單元15。
b-2-2.下包層
下包層11形成為預定厚度的具有平面圖中看時大致矩形的平板狀。下包層的厚度(距離芯層的上表面的厚度)為例如5μm至400μm。
下包層11可以由具有比后述的芯層的折射率低的折射率的任意適當?shù)牟牧闲纬伞2牧系木唧w示例包括氟樹脂、環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚酰胺樹脂、硅酮樹脂、丙烯酸樹脂和它們的改性體(例如芴改性體、氘改性體以及氟樹脂以外的氟改性體樹脂)。這些樹脂可以單獨使用或組合使用。這些樹脂均可以優(yōu)選地通過與感光劑混合作為感光材料使用。
下包層11在上述的樹脂之外還可以包含顆粒。通過在下包層中分散顆粒能夠獲得充分的s/n比。對于顆粒,可以使用能夠提高下包層的表面的光反射率和/或降低下包層中的光透過性的任意適合的顆粒。在下包層中分散有顆粒的情況下,下包層的光透過率在波長為650nm時可以是例如95%以下。當下包層含有顆粒時,能夠降低芯層的光耦合所要求的精度。
作為形成顆粒的材料,例如給出金屬或無機氧化物。此外,顆粒的平均粒徑
b-2-3.芯層
芯層12形成為從光入射口12a側(cè)沿與spr傳感器元件的插拔方向和厚度方向都垂直的方向延伸的大致棱鏡形狀,并且在圖示的示例中,芯層12沿上述方向在預定位置分為兩支。芯層12以上表面從下包層11露出的方式埋設于下包層11。芯層12延伸的方向是光波導的波導方向。
將芯層12設置為其上表面與下包層11的上表面平齊。通過將芯層設置為其上表面與下包層的上表面平齊,能夠有效地將金屬層僅設置在芯層的上側(cè)。此外,將芯層設置為使其在延伸方向上的兩個端面與下包層的在延伸方向上的兩個端面成平齊,并且端面分別作為光入射口12a和光出射口12b。
芯層12優(yōu)選地含有鹵素。當芯層含有鹵素時,芯層的折射率能夠降低。結(jié)果,檢測靈敏度能夠顯著地提升。在實現(xiàn)了可在家庭環(huán)境中使用的小型化的同時,根據(jù)本實施方式的spr傳感器元件可以具有足以用于定量被檢查物(例如過敏原)的量的檢測靈敏度。鹵素的示例包括氟、氯、溴和碘。優(yōu)選氟。這是因為氟容易將芯層的折射率調(diào)整至期待的折射率。此外,通過氟的使用能夠抑制被檢查物(例如過敏原)附著至芯層,從而能夠提高測量精度。
作為使芯層含有鹵素的方式,可以采用任意適當?shù)姆绞健>唧w地,通過使用含鹵素材料形成芯層是合適的。作為能夠形成芯層的含鹵素材料,例如舉出含鹵素原子的樹脂和含鹵素化合物的樹脂組成物。含鹵素原子的樹脂的示例包括:諸如聚四氟乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、含氟環(huán)氧樹脂、含氟聚酰亞胺樹脂、含氟聚酰胺樹脂、含氟丙烯酸樹脂、含氟聚氨基甲酸酯樹脂和含氟化硅氧烷樹脂等的含氟原子樹脂;諸如氯乙烯樹脂、氯乙烯-乙烯共聚物和氯化聚烯烴樹脂等的含氯原子樹脂;以及它們的改性產(chǎn)品。優(yōu)選含氟原子樹脂。使用含氟原子樹脂時,能夠降低芯層的折射率以提高靈敏度,且能夠抑制伴隨的s/n比的降低。進一步的細節(jié)如下。如上所述,通過使用氟能夠降低芯層的折射率以提高靈敏度。另一方面,當降低芯層的折射率以提高靈敏度時,spr吸收峰會移至長波長側(cè)(近紅外區(qū)域)。在近紅外區(qū)域存在c-h振動吸收,并且激發(fā)波長的光強度由于該吸收而降低。結(jié)果,s/n比可能會降低或者波導模式會施加其影響。通過使重于氫原子的氟原子鍵合至碳,能夠使振動吸收移至長波長側(cè)并抑制光強度的降低,從而能夠抑制s/n比的降低。此外,如上所述,通過使用氟能夠抑制被檢查物(例如過敏原)附著至芯層,從而能夠提高測量精度。前述示例的含氟原子樹脂在抑制被檢查物附著至芯層方面具有顯著的效果。含鹵素化合物的樹脂組成物的一個示例是含鹵素化合物以及環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚酰胺樹脂、硅酮樹脂、丙烯酸樹脂和/或氨基甲酸酯樹脂的樹脂組成物。鹵素化合物的具體示例包括六溴苯、六氯苯、五溴苯、五氯苯、五溴酚、五氯酚、六溴聯(lián)苯、十溴聯(lián)苯、氯四溴丁烷、四溴丁烷、六溴環(huán)十二烷、全氯五環(huán)癸烷、十溴二苯基醚、八溴二苯基醚、六溴二苯基醚、乙烯雙-四溴酞酰亞胺、四氯雙酚a、四溴雙酚a、溴化聚苯乙烯、鹵化聚碳酸酯、鹵化環(huán)氧化合物、溴化聚苯醚、聚氯苯乙烯、氯化石蠟、四溴苯二甲酸酐和四氯苯二甲酸酐。上述含鹵素材料(用于形成芯層的材料)可以優(yōu)選地通過與感光劑混合用作為感光材料。
芯層12(實質(zhì)上是用于形成芯層的材料)的鹵素含有率優(yōu)選地為35重量%以上,更優(yōu)選地為40重量%以上,甚至更優(yōu)選地為50重量%以上。當鹵素含有率落入這樣的范圍內(nèi)時,能夠獲得具有期望的折射率的芯層,結(jié)果,能夠獲得具有可以實現(xiàn)在例如家庭環(huán)境中定量過敏原的量的檢測靈敏度的spr傳感器元件。另外,獲得具有期望的抑制被檢查物的附著的效果的芯層,因而也能夠提高測量精度。另一方面,鹵素含有率的上限優(yōu)選地為78重量%。當該上限大于78重量%時,芯層可能會液化或氣化,而且在一些情況下芯層的形狀可能無法維持。
芯層12的折射率優(yōu)選地為1.43以下,更優(yōu)選地為1.41以下,甚至更優(yōu)選地為1.39以下。當芯層的折射率設定為1.43以下時,能夠顯著地提高檢測靈敏度,并且能夠?qū)崿F(xiàn)可在例如家庭環(huán)境中實現(xiàn)過敏原的量的定量的檢測靈敏度。芯層12的折射率的下限優(yōu)選地為1.33。當芯層12的折射率為1.33以上時,即使在水溶液系統(tǒng)(水的折射率:1.33)的樣本中spr也能被激發(fā),并且能夠使用通用的材料。本說明書中使用的折射率是指波長為830nm時的折射率。
芯層12的折射率高于下包層11的折射率。芯層的折射率和下包層的折射率之間的差優(yōu)選地為0.010以上,更優(yōu)選地為0.020以上。當芯層的折射率和下包層的折射率之間的差落入這個范圍時,檢測單元的光波導可以設置為所謂的多模式。因此,能夠增大通過光波導傳輸?shù)墓饬?,結(jié)果能夠提高s/n比。此外,當光波導設置為多模式時,各種光被導入檢測單元,而且各種光均發(fā)生由spr導致的衰減。因此,能夠提高靈敏度。
芯層12的厚度為例如從5μm到200μm,優(yōu)選地從20μm到200μm。此外,芯層12的寬度為例如從5μm到200μm,優(yōu)選地從20μm到200μm。當芯層12具有這樣的厚度和/或?qū)挾葧r,光波導可以設置為所謂的多模式。
b-2-4.金屬層
如圖4和圖5所示,金屬層13形成為均勻地覆蓋芯層12的上表面的至少一部分。必要時,可以在芯層和金屬層之間形成易粘接層(未示出)。通過形成易粘接層,能夠?qū)⑿緦永喂痰毓潭ǖ浇饘賹印?/p>
舉出金、銀、鉑、銅、鋁以及它們的合金作為用于形成金屬層13的材料。金屬層可以是單層或具有兩層以上的層疊結(jié)構(gòu)。金屬層的厚度(層疊結(jié)構(gòu)的情況下為所有層的總厚度)為優(yōu)選地從20nm到70nm,更優(yōu)選地從30nm到60nm。
b-2-5.展開部
如上所述,在spr傳感器元件中可以設置延伸過多個光波導(實質(zhì)上,從檢測單元13a到參照單元13b)的展開單元15。展開單元15可以由例如紙(例如用于紙層析的濾紙)或多孔膜(例如無紡布、多孔樹脂膜)等多孔材料制成。通過配置展開部,能夠使液體樣本均勻地到達多個光波導(實質(zhì)上是檢測單元和參照單元),并且在這種情況下能夠去除樣本中的雜質(zhì)、異物等。在圖示的示例中,展開單元15設置為越過各檢測單元和參照單元的整個寬度。然而,例如在可以發(fā)揮上述效果的范圍內(nèi),展開單元15的終端可以設置在檢測單元和/或參照單元的各表面的任意適當?shù)牡胤健4送?,與示出的示例不同,展開單元可以設置為覆蓋各檢測單元和參照單元的整個表面??梢岳缤ㄟ^使用粘接劑等將上述材料固定到期望的地方來設置展開單元。
多孔膜具有的孔徑優(yōu)選地從5nm到300μm,更優(yōu)選地從10nm到100μm,甚至更優(yōu)選地從25nm到50μm,特別優(yōu)選地從100nm到20μm。當多孔膜的孔徑過小時,存在被檢查物不能通過或不能被輸送通過多孔膜的風險。當多孔膜的孔徑過大時,存在異物不能去除的風險。多孔膜的孔隙率優(yōu)選地從25%到95%,更優(yōu)選地從70%到90%。此外,優(yōu)選地,多孔膜的蛋白質(zhì)吸附率較低,蛋白質(zhì)吸附率優(yōu)選地為300μg/cm2以下,更優(yōu)選地為100μg/cm2以下,甚至更優(yōu)選地為20μg/cm2以下,特別優(yōu)選地為5μg/cm2以下。當?shù)鞍踪|(zhì)吸附率過大時,存在被檢查物可能吸附到多孔膜從而不能在檢測單元進行測量的風險。
典型地使用容易形成的多孔樹脂膜作為多孔膜??梢孕纬啥嗫啄さ臉渲木唧w示例包括氟系樹脂(例如,聚四氟乙烯:ptfe,或聚偏二氟乙烯:pvdf)、烯烴系樹脂(例如,高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯或聚丙烯)、(甲基)丙烯酸系樹脂(例如,聚甲基丙烯酸甲脂)、苯乙烯系樹脂(例如,聚苯乙烯)、乙酸乙烯酯系樹脂(例如,乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)和纖維素系材料(例如,纖維素混合酯)。特別地,優(yōu)選具有低蛋白質(zhì)吸附性能的材料,例如優(yōu)選氟系樹脂。
必要時多孔膜可以進行表面處理。舉出親水化處理作為表面處理的具體示例。
展開單元15的厚度為例如從10μm到5mm,優(yōu)選地從20μm到500μm,更優(yōu)選地從30μm到100μm,甚至更優(yōu)選地從50μm到90μm。具有這樣的厚度,能夠使液體樣本良好地到達檢測單元和參照單元,并且在這種情況下,能夠良好地去除樣本中的雜質(zhì)、異物等。
b-2-6.其它層和構(gòu)件
典型地舉出鉻或者鈦作為用于形成易粘接層的材料。易粘接層的厚度優(yōu)選地為從1nm到5nm。
如上所述,必要時可以形成保護層。保護層可以典型地形成為薄膜,該薄膜在平面圖中具有與下包層的形狀相同的形狀以覆蓋下包層11和芯層12的整個上表面。通過設置保護層,當樣本是例如液體時,能夠防止樣本引起芯層和/或下包層的膨潤。舉出例如二氧化硅和氧化鋁作為用于形成保護層的材料??梢詢?yōu)選地調(diào)整這些材料使折射率低于芯層12的折射率。保護層的厚度優(yōu)選地為從1nm到100nm,更優(yōu)選地從5nm到20nm。
基板14是下包層的支持基板。必要時可以省略基板。作為用于形成基板的材料,可以使用任意適當?shù)臉渲渲木唧w示例包括聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和聚酰亞胺等?;宓暮穸葹槔鐝?0μm到2000μm,優(yōu)選地從100μm到500μm。
b-2-7.抗過敏原抗體
當使用測量裝置200測量(定量)過敏原的量時,將抗過敏原抗體固定(典型地,承載)到金屬層13以在spr傳感器元件100中形成檢測單元13a。例如,在定量螨蟲過敏原時,將抗螨蟲過敏原抗體承載至金屬層。以下說明將抗螨蟲過敏原抗體承載至金屬層的過程。
(1)將作為官能團的羧基固定到金屬層。具體地,使含有含羧基的硫醇(例如,7-羧基-1-庚烷硫醇)的溶液與金屬層彼此接觸預定時間段。可以典型地通過溶液的滴下或浸入溶液進行接觸。接觸時間例如為從20分鐘到720分鐘,優(yōu)選大約60分鐘。溶液具有例如60mm的濃度。
(2)利用超純水清洗金屬層以去除未固定的硫醇化合物。
(3)使含有水溶性碳二酰亞胺和羧基琥珀酰亞胺的溶液與金屬層彼此接觸??梢缘湫偷赝ㄟ^溶液的滴下或浸入溶液進行接觸。借此,能夠激活固定于金屬層的羧基。該溶液可以含有例如1:1(摩爾比)的碳二酰亞胺和羧基琥珀酰亞胺。
(4)用水清洗金屬層以去除附著于金屬層的溶液。
(5)使抗體溶液與金屬層彼此接觸預定時間段,其中在抗體溶液中抗螨蟲過敏原抗體溶解或分散于緩沖溶液。借此,固定于金屬層的活化的羧基與抗螨蟲過敏原抗體彼此鍵合,結(jié)果抗螨蟲過敏原抗體被承載至金屬層??贵w溶液中的抗螨蟲過敏原抗體的濃度可以設定為例如100μg/ml。接觸時間可以設定為例如大約60分鐘。
(6)使含有氨基的乙醇(例如,10mm的乙醇胺)與金屬層彼此接觸,由此阻隔固定于金屬層但未與抗螨蟲過敏原抗體鍵合的羧基。
通過上述(1)至(6)的操作,與螨蟲過敏原(抗原)進行抗原抗體反應的抗螨蟲過敏原抗體被承載至金屬層。除了上述的過程,也可以使用例如在日本特開2003-156434號公報、日本特開2009-216483號公報、wo90/5303a1、us5716854a、us5922594a或us8012587b2中公開的方法。
抗螨蟲過敏原抗體是與引起螨蟲過敏的螨蟲過敏原(抗原)產(chǎn)生特異性鍵合的蛋白質(zhì)。作為螨蟲過敏原(抗原),能夠以作為美洲室塵螨(dermatophagoidesfarinae)的過敏抗原區(qū)域的derfi或derfii以及作為歐洲室塵螨(dermatophagoidespteronyssinus)的過敏抗原區(qū)域的derpi或derpii為對象。deri(derfi和derpi)是分子量約25k的蛋白質(zhì),其具有半胱氨酸蛋白酶活性,并且常在螨蟲的排泄物中發(fā)現(xiàn)。因此deri被認為可能是消化道酶。derii(derfii和derpii)是分子量約14k的蛋白質(zhì)并且常在螨蟲身體中發(fā)現(xiàn)。根據(jù)文獻等,derfi、derfii、derpi和derpii的氨基酸序列是周知的。相對應的美洲室塵螨蟲過敏原與歐洲室塵螨蟲過敏原具有極高的結(jié)構(gòu)相似性。例如,derfi和derpi之間的氨基酸序列以及derfii和derpii之間的氨基酸序列分別有78%和88%的一致。特別地,可以使用deri量(derfi和derpi的總量:組1螨蟲過敏原的量)作為螨蟲過敏原的量的指標。具體地,可以將屋塵中的deri量2μg/g定義為致敏的閾值,并將deri量10μg/g定義為誘發(fā)哮喘發(fā)作的閾值。
b-3.樣本配置部
光波導主體10的上表面和上包層21限定樣本配置部20。具體地,如圖3至圖5所示,上包層21形成為平面圖中的矩形框架形狀,使得在光波導主體10的上表面中,上包層21的外周與光波導主體10的外周在平面圖中大致相同,并且由上包層21和光波導主體10的上表面所包圍的部分被限定為樣本配置部20。當樣本安裝在這個分區(qū)時,金屬層(實質(zhì)上是固定于金屬層的識別物質(zhì))與樣本(實質(zhì)上是樣本中的被檢查物)彼此接觸,從而能夠進行檢測。此外,通過形成這樣的分區(qū),能夠?qū)颖救菀椎匕惭b到金屬層的表面,從而能夠提高作業(yè)性。樣本配置部的寬度只需為能通過毛細管現(xiàn)象等使樣本移動至金屬層的寬度即可。
舉出例如用于形成芯層和下包層的材料,還有硅橡膠、樹脂膜和無機氧化物膜等作為用于形成上包層21的材料。用于形成上包層的材料可以是包括基膜和壓敏粘接層的壓敏粘接膠帶。上包層的厚度優(yōu)選地從5μm到1000μm,更優(yōu)選地從25μm到200μm。上包層的折射率優(yōu)選地低于芯層的折射率。在一個實施方式中,上包層的折射率等于下包層的折射率。
能夠通過任意適當?shù)姆椒ㄖ圃煸黧w110。舉出日本特開2012-215540號公報中說明的方法作為該制造方法的具體示例。
b-4.保持件
保持件120包括上板30和下板40,并且通過上板30和下板40保持元件主體110。
如圖5至圖7所示,下板40具有上表面,元件主體配置部41凹陷地形成于該上表面使得元件主體110能夠嵌合入元件主體配置部41。同時,上板30具有底面,在該底面中形成有具有對應于元件主體配置部41的平面圖中的形狀并向下突出的推入部31。元件主體配置部41的深度設定為比推入部31的厚度大出元件主體110的厚度(光波導主體的厚度與上包層的厚度之和)。因此,能夠通過以下方式保持和固定元件主體:將元件主體110安裝到下板40的元件主體配置部41,并從元件主體110上方推上板30使得推入部31嵌合入元件主體配置部41。
在本實施方式中,上板30和下板40包括能夠彼此接合的接合部,并通過這些接合部的接合將元件主體牢固地保持和固定。具體地,如圖5至圖7所示,下板40具有從其上表面的周緣立起的側(cè)壁42,并且在側(cè)壁42的上端形成多個向內(nèi)側(cè)突出的均具有向下的鉤狀的接合爪43。側(cè)壁42的高度與上板30的厚度(未形成有推入部的區(qū)域的厚度)大致相同。同時,上板30包括沿著上板30的上表面的周緣的均具有對應于接合爪43的形狀的接合槽32。如上所述,推入上板30使接合爪43和接合槽32彼此接合,結(jié)果能夠容易且牢固地保持和固定元件主體110。開口45形成于側(cè)壁42的對應于光入射口12a和光出射口12b的位置。元件主體的保持和固定不限于上板和下板的接合,可以通過使用例如螺釘和粘接劑等保持和固定元件主體。
在上板30中,均沿上下方向貫通上板30的第一通孔33和第二通孔34分別形成于兩個金屬層13的平面圖中的兩側(cè),也就是以夾著兩個金屬層13的方式分別形成于單元插入側(cè)和測量裝置主體側(cè)。當上板30和下板40一體化為保持件120以保持和固定元件主體110時,第一通孔33和第二通孔34均與樣本配置部20連通。在該構(gòu)造中,第一通孔33用作為樣本導入部,第二通孔34起到通氣孔的作用。因此,導入第一通孔33的樣本通過毛細管現(xiàn)象通過樣本配置部20流向測量裝置主體而與金屬層13接觸,由此能夠進行測量。當spr傳感器元件100安裝到元件配置部時,第一通孔33形成于會成為測量裝置主體的外側(cè)的位置。利用這樣的構(gòu)造,在spr傳感器元件安裝到元件配置部之后能夠?qū)霕颖荆⒁虼四軌蛱岣卟僮餍浴?/p>
第一通孔33的內(nèi)徑典型地為從2mm到10mm,并且能夠?qū)⒋蠹s10μl的樣本導入第一通孔33。此外,第二通孔34的內(nèi)徑典型地為從0.1mm到2mm。
作為用于形成上板30和下板40的材料,根據(jù)目的等可以使用任意適當?shù)牟牧?。形成材料的具體示例包括聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和聚酰亞胺等。上板30的厚度(未形成有推入部的部分的厚度)為例如從0.5mm到5mm,優(yōu)選地從0.8mm到3mm。下板40的厚度(未形成有元件主體配置部的部分的厚度)為例如從0.5mm到8mm,優(yōu)選地從0.5mm到5mm。
上板30和下板40均可以通過例如注射成形或切削成形的任意適當?shù)姆椒ㄖ瞥伞?/p>
c.使用測量裝置的方法
以下,作為使用測量裝置的方法的示例,說明螨蟲過敏原的定量方法。首先,在待進行螨蟲污染檢查的房屋和大樓等的室內(nèi),例如利用包括能夠收集灰塵的具有濾孔的過濾器的清潔工具來收集灰塵??梢酝ㄟ^以下方式收集灰塵:利用清潔工具擦拭灰塵,或者在清潔工具為真空吸塵器時利用真空吸塵器吸取灰塵。例如,當利用真空吸塵器吸取灰塵時,室內(nèi)的螨蟲過敏原通過抽吸被吸入真空吸塵器并被過濾器捕集。從真空吸塵器中取出過濾器,并將預定量的用過濾器收集的灰塵溶解于或分散于預定量的緩沖溶液(例如,tris酸緩沖溶液、tbs、mops、磷酸緩沖溶液)以制備樣本液體。此外,例如在旋風式真空吸塵器的情況中,樣本液體可以通過以下方式制備:將緩沖溶液注入已收集在收集容器中的灰塵,或?qū)⑹占幕覊m轉(zhuǎn)移到另一個容器中并將緩沖溶液注入灰塵。同時,如圖1所示,將spr傳感器元件安裝于測量裝置主體,并從樣本導入部(第一通孔)滴下樣本液體。隨后,經(jīng)過預定的時間后使光從光源入射至芯層。結(jié)果會發(fā)生表面等離子共振而改變光強度,并能基于光強度的變化量定量螨蟲過敏原的量。在如圖3至圖5所示的使用spr傳感器元件的測量裝置的情況中,能夠基于參照單元13b的光強度變化來確定光源噪聲和環(huán)境噪聲等。因此,通過利用參照單元13b的光強度變化來校正檢測單元13a的光強度變化,能夠更精確地測量(定量)螨蟲過敏原的量。此外,當光波導的數(shù)量增加時,能夠如上所述極其精密地定量所有的derfi、derfii、derpi和derpii的量。結(jié)果,能夠確定屋塵中的螨蟲過敏原的量與致敏的閾值和/或誘發(fā)哮喘發(fā)作的閾值之間的關系。即使在家庭環(huán)境中也能進行這些一系列的操作,甚至不具有專業(yè)知識者(例如家庭主婦)也能操作。結(jié)果,可以在家庭環(huán)境中早期發(fā)現(xiàn)并定量螨蟲過敏原。因此,根據(jù)本發(fā)明的實施方式的測量裝置對于螨蟲引起的過敏疾病的預防是極為有效的。具體地,在進行適當?shù)氖覂?nèi)清潔的同時周期性地(例如每周)和持續(xù)地(例如,大約一年)測量螨蟲過敏原的量,能夠顯著地降低室內(nèi)和屋塵中的螨蟲過敏原。結(jié)果,能夠顯著地改善螨蟲引起的過敏疾病的預防效果。
如上所述,不具有專業(yè)知識者(例如家庭主婦)能夠在家庭環(huán)境中使用根據(jù)本發(fā)明的實施方式的測量裝置。從這樣的觀點來看,測量裝置可以設置為包括預定構(gòu)件的組。具體地,測量裝置組可以包括安裝有spr傳感器元件且能夠通過用新元件替換該元件而持續(xù)使用的測量裝置主體;每次過敏原的量的測量會替換使用的spr傳感器元件;以及能夠從收集的屋塵制備樣本液體并將樣本液體滴下至spr傳感器元件的樣本液體制備/滴下構(gòu)件。spr傳感器元件和測量裝置主體如上面a項和b項中所述。樣本液體制備/滴下構(gòu)件例如被如下地構(gòu)造。在使用前填充并密封預定量的上述緩沖溶液。在使用時,能夠?qū)⑽輭m供給至緩沖溶液以便溶解或分散在緩沖溶液中從而制備樣本液體。此外,能夠?qū)颖疽后w從所述構(gòu)件滴至spr傳感器元件的樣本導入部。這樣的樣本液體制備/滴下構(gòu)件不需要測量緩沖溶液而只需測量屋塵。因此,樣本液體制備/滴下構(gòu)件的操作是簡便的,并且能夠更精確地調(diào)節(jié)樣本液體中的屋塵(就結(jié)果而言,螨蟲過敏原)的濃度。具體地,如圖8的(a)所示,所述構(gòu)件包括:具有錐狀前端部并填充有緩沖溶液151的主體152;設置于錐狀前端部、在使用前密封并在使用時通過折斷折疊部153開啟的第一密封部154;以及設置于位于第一密封部154的相反側(cè)的主體端部的第二密封部155,在使用前利用以可剝離方式粘結(jié)的密封材料來密封第二密封部155,并能夠在使用時通過剝離密封材料向第二密封部155供給樣本(屋塵)。在使用時,首先如圖8的(b)所示,從第二密封部155剝離密封材料,從通過剝離而開啟的部分供應已被收集和測量的預定量的樣本(屋塵)以分散或溶解于緩沖溶液中,結(jié)果制備了具有預定濃度的樣本液體。接下來,如圖8的(c)所示,利用蓋156封鎖已剝離了密封材料的部分使得樣本液體不泄漏。最后,如圖8的(d)所示,折斷折疊部153,并將樣本液體從通過折斷折疊部153而開啟的部分滴到測量裝置上(實質(zhì)上是spr傳感器元件的樣本導入部)。該樣本液體制備/滴下構(gòu)件可以優(yōu)選地由透明樹脂制成。其理由如下。能夠防止由破裂引起的緩沖溶液和/或樣本液體的泄漏。此外,利用壓力能夠使樣本液體制備/滴下構(gòu)件變形并能看到其內(nèi)部。因此滴下操作是簡便的。使用根據(jù)本發(fā)明的實施方式的測量裝置定量過敏原的量的樣本液體的濃度(灰塵的濃度、屋塵的濃度)為例如從10μg/ml到10g/ml,優(yōu)選地從100μg/ml到1g/ml,更優(yōu)選地從1mg/ml到500mg/ml。
作為灰塵的收集手段,可以使用擦拭構(gòu)件。因而,上述的組可以包括擦拭構(gòu)件。在一個實施方式中,擦拭構(gòu)件是包括粗糙化的或多孔的收集部的片狀或平板棒狀構(gòu)件。在這種情況下,測量者(例如家庭主婦)利用擦拭構(gòu)件擦拭(或摩擦)被檢測物以收集樣本,并通過使用樣本液體制備/滴下構(gòu)件制備/滴下樣本液體,因此能夠定量螨蟲過敏原的量。此外,在另一個實施方式中,將收集有樣本的片材浸入上述緩沖溶液以提取過敏原,從而制備樣本液體(提取液體),并且將提取液體滴至spr傳感器元件的樣本導入部,結(jié)果能夠定量螨蟲過敏原的量。此外,在另一個實施方式中,能夠使用spr傳感器元件來收集樣本。例如,通過賦予spr傳感器元件的上板收集(典型地,擦拭)功能,能夠通過使用spr傳感器元件收集樣本。更具體地,如圖5所示的上板的第一通孔(樣本導入部)向上突出,并在突出部分的(上)端部設置多孔的收集部??梢栽谠黧w固定于上板(以及下板)的狀態(tài)下進行樣本的收集??蛇x地,在僅利用上板進行樣本的收集后,可以將上板安裝和固定到元件主體。將提取液體(例如,上述緩沖溶液)滴至包括收集有樣本的上板的spr傳感器元件的收集部,并使提取液體通過多孔的收集部以提取樣本液體。將提取到的樣本液體滴至樣本配置部。由此,通過使用利用spr傳感器元件收集的樣本,能夠定量螨蟲過敏原的量。
在家庭環(huán)境中通過使用根據(jù)本發(fā)明的實施方式的測量裝置來進行螨蟲過敏原的量的定量時,優(yōu)選在預定點(優(yōu)選多個點)周期性地和持續(xù)地進行定量。通過使用這種定量,能夠明確更適當?shù)那鍧嵎椒?對于螨蟲過敏原的去除方法),而且通過周期性地和持續(xù)地組合進行定量和適當?shù)那鍧嵎椒?,能夠顯著地降低螨蟲過敏原的量。結(jié)果,能夠極為有效地防止螨蟲所引起的過敏疾病。
實施例
以下將借助于實施例具體地說明本發(fā)明。但是,本發(fā)明不限于這些實施例。
[實施例1]
在本實施例中,驗證設置參照單元和展開單元的效果。
首先,通過與日本特開2012-215540號公報的實施例1所記載的方法一致的方法制造如圖3至圖5所示的spr傳感器元件。光波導(實質(zhì)上是芯層)分支為兩個光波導。將針對derfi的抗體承載至位于其中一個芯層上的金屬層以形成檢測單元,將位于另一個芯層上的金屬層作為參照單元來使用。此外,展開單元(具有1.0μm的孔徑、85μm的厚度、80%的孔隙率和4μg/cm2的蛋白質(zhì)吸附率的由親水性聚四氟乙烯(ptfe)制成的膜過濾器(omnipore,jawp09025,默克股份有限公司制造))設置于光波導(實質(zhì)上,越過兩個金屬層)。將spr傳感器元件插入以安裝于測量裝置主體的單元安裝部,由此設置如圖1和圖2所示的測量裝置。在剛安裝spr傳感器元件之后立即測量透過率3分鐘。確認該透過率的值大致恒定(圖9),并將該值定義為參照值(100%)。
接下來,從室內(nèi)的地毯收集灰塵,并通過使用如圖8所示的構(gòu)件來制備樣本液體。將樣本液體滴至安裝于測量裝置主體的spr傳感器元件的樣本導入部。在滴下后立即測量檢測單元和參照單元各自的透過率12分鐘。結(jié)果,在從樣本液體滴下的大約兩分鐘內(nèi),檢測單元和參照單元中的任一個的透過率發(fā)生變化,并且檢測單元的變化率顯著地大于參照單元的變化率。圖10為示出檢測單元與參照單元之間的透過率變化的對比的圖表,圖11為示出檢測單元與參照單元之間的透過率變化之間的差的圖表。
從圖10和圖11可以明確,根據(jù)本發(fā)明的該實施例,通過使用參照單元的透過率變化進行的校正(也就是計算出差值)能夠消除光源噪聲和由非特異性物質(zhì)的影響引起的環(huán)境噪聲,因而能夠以高靈敏度和高精度確定檢測單元中的過敏原引起的變化。
[實施例2]
除了未設置展開單元以外,以與實施例1相同的方式制造spr傳感器元件。圖12為示出檢測單元與參照單元之間的透過率變化的對比的圖表,圖13為示出檢測單元與參照單元之間的透過率變化之差的圖表。如圖12和圖13所示,從樣本液體滴下大約兩分鐘后檢測單元的變化率大于參照單元的變化率,并且能夠以允許的靈敏度和精度進行測量和定量。然而,如圖12和圖13所示,從樣本液體滴下大約一分鐘的時間內(nèi),僅參照單元的透過率發(fā)生變化,因而在該時間范圍內(nèi)檢測單元與參照單元之間的透過率變化之間的差發(fā)生了逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象。從前述內(nèi)容可以理解,通過如實施例1中的展開單元的配置,允許樣本液體均勻地遍及光波導(更具體地,檢測單元和參照單元),并且使樣本液體(被檢查物)和識別物質(zhì)之間的更正確的反應成為可能。結(jié)果,可以理解,通過配置如實施例1中的展開單元,能夠以更高的靈敏度和更高的精度確定檢測單元中的過敏原引起的變化。
[比較例1]
除了未設置參照單元和展開單元以外,以與實施例1相同的方式制造spr傳感器元件。圖14為示出檢測單元中的透過率變化的圖表。由于未設置參照單元,因而不能校正光源噪聲和由非特異性物質(zhì)的影響引起的環(huán)境噪聲,并且必須僅基于檢測單元中的透過率變化進行測量和定量。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明的測量裝置可以用于被檢查物的量的全部測量,該測量裝置可以利用spr現(xiàn)象,而且特別地可以適當?shù)赜糜谶^敏原(典型地為螨蟲過敏原)的定量。
附圖標記說明
10光波導主體
20樣本配置部
30上板
40下板
100spr傳感器元件
110元件主體
120保持板
200測量裝置
210元件安裝部
220光源
230光接收元件
240光纖